強力成形磨削也稱為緩進給成形磨削，是一種先進的磨削工藝。這種先進工藝自上世紀60年代以來的半個多世紀中，風靡全球，長盛不衰，并且技術不斷進步。這項先進技術大大拓寬了平面磨床的加工領域，成功地使平面磨削的加工范疇跳出“平面”，而成為表面磨削，也就是英文“surface”的概念，可以磨削形狀輪廓各異的工件。從平面到表面，這實在是一個具有重要意義的工藝革命，是一大技術創新。隨著數控技術的進步，緩進給強力成形磨削技術也得到進一步的發展，并不斷擴大和拓展應用領域，把這種先進工藝推廣到包括航天、航空、汽車、精密機械加工等工業部門，成為加工諸多新型難加工材料的重要手段。對緩進給強力成形磨削而言，某一個工件的成功磨削就能拓展一個領域，就能為這個領域的用戶承擔交鑰匙工程，在提供先進裝備的同時還提供了先進的加工工藝，為用戶創造可觀的經濟效益。

　　在飛機制造工業中發揮作用

　　在現代飛機制造工業中，有許多形狀復雜、采用各種難加工材料制成的工件，用其它機械加工方法很難進行精密加工。幾年來，杭機已為中國的國防工業、尤其是飛機制造工業提供了高技術含量的MKL7140數控雙磨頭強力成形磨床、MKL7150七軸五聯動數控強力成形磨床、MKH450成形磨削加工中心、MKL7120數控強力成形磨床等機床，用來加工飛機發動機葉片樅樹根榫齒、導向葉片圓弧葉冠、航空發動機蜂窩段圓弧面以及鎖片槽等，多次得到國家國防工業部門的表彰。

　　如飛機發動機葉片加工精度、形狀輪廓精度和對稱度等要求很高，葉片的互換性要求很嚴。葉片的材料一般為鎳基耐高溫合金，屬于難加工材料，用常規磨削或其它金切加工手段很難進行加工。葉片的安裝根部，一般為對稱的樅樹根形狀，兩個的對稱度要求很高，要求能一次加工成形。采用單磨頭機床就要兩次裝夾兩次加工才能完成磨削樅樹根葉片的安裝根部，這樣精度很難保證。杭機開發的MKL7140數控雙磨頭強力成形磨床已成功用于葉片加工十年。整個修整與磨削過程均由程序控制自動進行，包括冷卻液和滾輪的開停，操作者只需拆裝工件即可。針對不同型號的葉片磨削，只需更換金剛滾輪即可。批量生產中，只需對第一個葉片進行對刀調試。按照葉片榫齒磨削單邊余量2.5mm，齒部長度50mm來算。此類葉片的磨削效率為6分鐘/件。此外，這種雙磨頭強力成形磨床在汽輪機行業也得到廣泛應用。

　　為了提高渦輪發動機的工作效率，降低能源消耗及減少對環境的污染，近年來各國在設計制造渦輪發動機時，其各級渦輪葉片密封環組件大多采用蜂窩結構。根據每級渦輪葉片工作環境的不同，有的采用整體結構，而大多采用由多個扇形鑲塊組件拼合成一個密封環。而單個扇形鑲塊的蜂窩段弧面最后工序往往是由磨削加工完成的。

　　由于蜂窩段工件圓弧面半徑往往在800-1,000mm左右，且設計要求工件蜂窩孔的軸線均應指向工作圓弧表面的中心軸線。這就要求磨削的蜂窩表面圓弧半徑精度較高。需要機床X、Y軸進行數控聯動磨削。渦輪發動機密封環組件的工作溫度大約是650-900℃，目前大多選用具有良好抗氧化性和抗腐蝕性的高溫合金制作。封環組件所用的高溫鋁合金其主要成份有Ni和Cr。材料有很大的延展性，機械切削性能較差。磨削后往往會在蜂窩口出現毛刺和毛邊，大多要靠人工來去除，這大大影響了工件加工效率和成品率。針對這個工件的特點，采用工作臺速度為12,000mm/min、磨削量0.005mm/次的往復式成形磨削。杭機的數控強力成形磨床已成功用于飛機渦輪發動機扇形鑲塊的蜂窩段弧面的加工。

　　此外，杭機制造的MKL7150×16/2型七軸五聯動數控強力成形磨床則用于重型燃機葉片和飛機導向葉片圓弧葉冠的精密成形磨削；MKL7120×6數控強力成形磨則用于飛機葉片鎖片槽的加工。葉片鎖片槽的結構，在葉片的安裝根部，一般為U形，槽底部圓弧與直線的連接要求圓滑過渡，且一次磨削成形。葉片鎖片槽的精度要求較高，不僅葉片鎖片槽本身的形狀、輪廓度要求很高，而且葉片的互換性要求很嚴。

　　在汽車工業中大顯身手

　　汽車轉向齒條是汽車的重要零部件，是齒條齒輪轉向系統中的關鍵件。2004年，杭機通過深入研究和試驗，把該機床系列中通用性較好的MKL7150×10數控強力成形磨床成功用于汽車轉向齒條的成形磨削加工。迄今為止，機床已批量提供給國內近10家汽車零部件制造企業，杭機在為用戶提供加工設備的同時，把可靠的先進工藝連同機床一起提供給用戶。針對汽車轉向齒條磨削寬度在200 mm、切深在5-10 mm，且材料是實體的實際情況，MKL7150×10數控強力成形磨床系列中專用于汽車轉向齒條磨削機床的磨頭主軸電機功率高達77KW，是該系列機床中較大的一個品種。砂輪的寬度最大可達240 mm，是目前國內寬度最大的。砂輪全寬度磨削切深最大為8 mm。　　汽車轉向齒條

　　此外，除了用于上述汽車轉向齒條外，還可以用于大模數汽車轉向螺母齒的成形磨削。

　　解決液壓件行業兩大技術難題

　　近年來，杭機開發的數控強力成形磨床解決了轉子槽和擺線輪的磨削加工難題。在轉子的加工中，核心技術是槽口的磨削。隨著技術進步，液壓件行業對轉子槽精度、表面粗糙度以及加工效率的要求越來越高，加上大規格轉子的應用也越來越多。比如國內的船舶制造業所急需的液壓馬達要求對大型轉子進行磨削，轉子直徑達295 mm，厚度195 mm，全槽需要淬火后磨削加工，表面硬度HRC60±3，槽寬尺寸公差要求在0.01 mm以內，平行度等精度要求均在0.007 mm內，這些要求都是較高的。而常見的轉子規格外徑一般僅在80 mm以內，長度在60 mm以內。

　　與國內同類轉子槽磨床相比，杭機的轉子槽磨床在結構上有較大創新。機床配置了剛性較好的能承受大規格轉子的專用夾具，定位可靠，設計精巧。還增加了具有技術創新的每槽定位機構，能在磨削前對各條槽進行精定位。同時，還采用了對轉子槽磨削至關重要的CBN砂輪進行磨削，CBN砂輪可以修整，修整一次可以磨削80-100只24條槽的轉子。每片砂輪可以加工數百只轉子，已接近國外先進水平。　　大規格船用液壓馬達轉子在測量精度

　　擺線輪是擺線輪減速器和液壓馬達的關鍵零件，其加工精度直接影響到整套機構的性能。長期以來，由于國內缺少數控強力成形磨床設備，滿足不了批量生產的要求，直接影響減速器和液壓馬達、泵的性能。針對擺線輪的加工難題，杭機成功開發出可用于擺線輪磨削的強力成形磨。機床采用進口金剛滾輪，并搭配高剛性滾輪修整器，使修整砂輪齒形面高效而精確，對齒面嚙合度和磨削效率的提高有了可靠保證。機床自動化程度和可靠性高，在磨削過程中，除工件的裝卸及測量外，期間均為自動完成，提高了生產效率，減少了操作人員的勞動強度。

　　船舶葉輪外圓磨削

　　葉輪是渦輪增壓器中的關鍵零件，其工作轉速高，每分鐘達4萬多轉，葉輪外圓型面輪廓質量直接影響渦輪增壓器的使用壽命和可靠性。針對該工件的外圓加工特點，杭機開發了全新結構的全立柱移動強力成形磨床。機床通過工件頭架回轉，實現工件的外圓成形（修整）磨削，采用這種方式在國內是首創。砂輪修整采用當今國際上先進的金剛碟片連續軌跡修整方式，可滿足多規格葉輪外圓型面的加工。

　　機車、船舶柴油機連桿齒型磨削

　　連桿的精密加工是動力機車、船舶柴油機制造中一個非常重要的環節。連桿桿身上的齒型與桿蓋上的齒型嚙合度要求較高，齒部輪廓精度要求達到微米級，齒面粗糙度Ra0.8m，桿身桿蓋的齒面嚙合度≧85%，而且精度穩定性要求相當高。現在對接觸面的要求進一步提高，要求達到90%以上。

　　杭機開發的MKL7150×16數控強力成形磨床完全可以滿足連桿的齒形加工要求，機床最大的特點是采用雙砂輪組合磨削技術，兩片砂輪可同時對連桿桿身和桿蓋的前后齒進行成形磨削，連桿齒部磨削寬度達230 mm，這樣保證了工件的整體精度穩定性，在提高磨削效率的同時保證了連桿齒面的嚙合度。

　　機床工業中磨削鼠牙盤等關鍵零件

　　鼠牙盤端面齒盤在加工中心、數控車床等機床制造中占了很大的比重，這種分度臺的特點是以固定值進行定位，結構簡單，定位剛度好、重復分度精度高，定位速度快，廣泛應用于各種加工和測量裝置中。端面齒加工水平的高低直接影響分度裝置的精度，也最終對整機的加工精度產生相當大的影響。鼠牙盤端面齒的加工極為關鍵和重要。鼠牙盤端面齒數控成形磨床是圓盤型工件的成形磨削，在技術上與以前的縱向成形工件有較大的變化。杭機成功開發制造了數控鼠牙盤磨床，解決了鼠牙盤端面齒數控成形磨床諸多關鍵技術，如機床主軸熱伸長控制、數控分度盤的正確安裝和使用，各齒的平均分布與加工，端面成形磨削技術的探索與經驗積累，針對鼠牙盤磨削加工的數控裝置的配置與磨削程序、砂輪的成形修整技術等。

　　在工量具工業中

　　在工量具工業中，有許多適合強力成形磨削加工的工件，典型的有游標卡尺。在采用強力成形磨削之前，游標卡尺的加工工藝比較落后，工序多、加工余量大、裝夾次數多、累積誤差大，致使尺身和尺框不能互換、廢品率高、生產效率低。顯然，這種傳統工藝不能適應游標卡尺生產的發展。目前，強力成形磨削用于游標卡尺的工藝已相當成熟，可以實現游標卡尺尺身正反兩面槽一次成形磨、數顯游標卡尺尺身槽一次成形磨削、游標卡尺尺框槽一次成形磨削和游標卡尺尺身頭部和尺框外形一次成形磨削。

　　剝線鉗為電工常用工具之一，此工具最關鍵部位為鉗口的齒形和刃口。齒形的大小和上下額的對稱度直接影響使用性能。由于剝線鉗口硬度很高，最外處的齒形較小，又有斜刃口，普通的加工方式無法加工或者很難加工。齒形如圖，半圓尺寸精度要求高。對于這樣的工件，成形磨削加工是最好的解決方法。

　　機床采用大氣孔成形磨砂輪、專用機械或液壓夾具，一次裝夾6-8件，機械或液壓夾緊。以剝線鉗的定位銷孔和定位面定位，兩側面夾緊固定。配置專用臺式滾輪修整器和金剛石滾輪直接對砂輪進行成形修整。直接對工件毛坯進行成形磨削，以一次成形加工6件算，加工節拍達到每件35秒。

　　儀表工業

　　2010年5月，杭機根據8字形轉子的工作原理并參考國外轉子的加工工藝，成功開發出國內首臺數控泵輪轉子成形磨床，為中國羅茨泵和羅茨儀表的批量生產提供了可靠的設備保障，具有良好的經濟效益和社會效益。

　　該機床是在原有數控強力成形磨床的基礎上，增加了專用的浮動支撐夾具和專用的金剛滾輪成形修整器，很好地解決了轉子的加工難題。機床在磨削過程中，除工件的裝、卸和測量外，均為自動完成。目前，首臺泵輪轉子成形磨床已通過用戶驗收并投入正常的批量生產使用，加工出的產品精度均在0.01 mm以內，達到用戶的技術要求。單件的加工時間小于6分鐘，效率較高。

　　其它

　　數控強力成形磨床還成功用于許多行業的關鍵零件加工，如車床三爪卡盤的卡盤爪導向槽一次成形磨削。中國是一個車床生產大國，車床的年產量達數萬臺之多。因此，為車床配套的卡盤數量非常大。其中，三爪卡盤占了較大的比重，這種卡盤有三個相距120°的卡爪，三個卡爪始終同時張開或靠攏。夾緊迅速方便，不需找正，具有較高的自動定心精度。在車床卡盤的制造中，卡盤爪導向槽的加工非常關鍵，其加工精度的高低直接影響到工件的夾緊精度。

　　2005年，為浙江海寧某公司制造了一臺專門用于圓切口銑刀的MKL71206/2強力成形磨床，該機床成功解決了磨削加工薄片銑刀鋸片的技術難題。這種鋸片銑刀只有薄薄的0.25 mm，直徑很小。材料是難磨材料工具合金鋼，采用其它機械加工方法是很難進行加工的。我們在機床上設計了專用夾具，把400片鋸片疊在一起用CBN砂輪進行成形磨削加工，磨削方式是采用每齒分度縱向緩進強力磨削，一齒一齒地磨削。鋸片滿足了各項精度要求，而且加工的效率非常高，解決了用戶生產中的瓶頸問題，受到用戶的歡迎。

　　強力成形磨削前景廣闊，仍需大力開拓

　　為了進一步開拓和弘揚強力成形磨削先進工藝，促進這種高效機床的應用和在不同行業的推廣，作為行業骨干機床裝備制造廠的任務很重，可謂是任重道遠。中國在此領域雖然已取得令人矚目的成就，有了與國外先進工業國家同類機床比拼的實力，但是在機床的制造水平、創新能力、推廣應用等方面仍有較大差距，需要我們繼續不懈地努力去攀登一個又一個高峰，占領新的技術制高點。杭機集團多年來的實踐證明，數控強力成形磨床的推進就是要通過一個又一個工件的突破，逐步占領新的領域。因此，需要我們有耐心和毅力，其中售前服務非常重要，它是銷售工作中一個重要環節，切不可忽視。即使在開始的試磨中因工藝不成熟、磨削結果不理想也不要氣餒，應當靜下心來進行研究攻關。一旦攻關成功，就必能收獲一片領地。近期，杭機集團的專業技術人員又為汽車、紡機等行業試磨了轉向搖臂軸扇形齒、非圓齒輪、分梳輥齒等加工難度較大的工件，都取得了一定成果，相信數控強力成形磨床一定能推廣到更多、更廣闊的工業領域，在中國的現代化進程中發揮重要的作用。